CN208959328U - 控制线诊断设备、电池管理系统和电池组 - Google Patents

控制线诊断设备、电池管理系统和电池组 Download PDF

Info

Publication number
CN208959328U
CN208959328U CN201690000670.6U CN201690000670U CN208959328U CN 208959328 U CN208959328 U CN 208959328U CN 201690000670 U CN201690000670 U CN 201690000670U CN 208959328 U CN208959328 U CN 208959328U
Authority
CN
China
Prior art keywords
control line
node
voltage
diagnostic device
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201690000670.6U
Other languages
English (en)
Inventor
金宇中
金兑玧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chemical Co Ltd filed Critical LG Chemical Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN208959328U publication Critical patent/CN208959328U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0084—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/54—Testing for continuity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
    • B60R16/0232—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle for measuring vehicle parameters and indicating critical, abnormal or dangerous conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16576—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing DC or AC voltage with one threshold
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • G01R31/3278—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches of relays, solenoids or reed switches

Abstract

本实用新型涉及一种控制线诊断设备，以及一种电池管理系统和电池组。控制线诊断设备包括：第一诊断线，其一端连接到形成在控制线上的第一节点，另一端连接到第二高电位节点，并且包括彼此串联连接的第一电阻器、第二电阻器和第一二极管；第二诊断线，其一端连接到第一节点，另一端连接到第二低电位节点，并且包括第三电阻器；电压测量单元，用于测量形成在第一电阻器与第二电阻器之间的第二节点的电压；以及，控制单元，用于控制驱动开关来设定预定操作模式，并通过使用在设定的操作模式中由电压测量单元测量的第二节点的电压值来诊断控制线的状态，其中第一二极管可以被设置在第一诊断线上以允许从第二高电位节点到第一节点的电流流动。

Description

控制线诊断设备、电池管理系统和电池组
技术领域
本公开涉及一种通过选择性地允许电流流过来诊断控制从动负载的驱动的控制线状态的技术，更具体地，涉及一种能够诊断控制线的各种异常状态的控制线诊断设备、以及一种电池管理系统和电池组。
本申请要求2015年8月26日在韩国提交的韩国专利申请 No.10-2015-0120325的优先权，其公开以引用的方式并入到本文中。
背景技术
在日常生活中广泛使用的电动产品被配置成当电流流过控制线时基于电流的传导而被驱动。例如，继电器被配置成当电流流经包括在继电器中的控制线时闭合电路，并且当电流不流经控制线时断开电路。但是，如果控制线由于任何原因短路或开路，则电流异常地流经控制线，从而不能控制从动负载。
上述继电器的代表性示例是在电动车辆中使用的继电器。目前引起全球关注的电动汽车包括用于控制二次电池与电动机之间的电连接的继电器。继电器由电动车辆的控制系统控制，并且控制系统自主地具有诊断继电器控制线状态的诊断功能。然而，控制系统的诊断功能是通过添加电流感测电路来确定电流是否流过控制线或者通过附加地使用高价格的装置来执行。目前，高度期望继电器控制功能向电池管理系统(BMS)的转换，因此高度需要BMS自主地诊断继电器控制线。为了由BMS自主地诊断继电器控制线的状态，需要相对价格低廉且紧凑的诊断设备。
实用新型内容
技术问题
本公开旨被设计为解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种能够以相对低成本准确地诊断从动负载的控制线的状态的设备。
本公开的这些和其它目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施例变得更加显而易见。此外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的装置来实现。
技术方案
在本公开的一个方面，提供了一种用于诊断驱动器电路的控制线的控制线诊断设备，在驱动器电路中当具有高于从动负载的电位的电位的驱动开关接通时，由于从第一高电位节点流经控制线到第一低电位节点的电流，驱动该从动负载，控制线诊断设备包括：第一诊断线，其一端连接到设置在控制线上的第一节点，另一端连接到第二高电位节点，并且包括串联连接的第一电阻器、第二电阻器和第一二极管；第二诊断线，其一端连接到第一节点，另一端连接到第二低电位节点，并且包括第三电阻器；电压测量单元，被配置成测量设置在第一电阻器与第二电阻器之间的第二节点的电压；以及，控制单元，被配置成通过控制驱动开关而设定预定操作模式，并且通过使用在设定的操作模式中由电压测量单元测量的第二节点的电压值来诊断控制线的状态，其中，第一二极管设置在第一诊断线上以允许电流从第二高电位节点向第一节点流动。
控制单元可以通过将在驱动开关接通的操作模式中测量的第二节点的电压值和在驱动开关断开的操作模式中测量的第二节点的电压值与预制诊断表中记录的值进行比较来诊断控制线的状态。
控制线的状态可以是以下之一：其中控制线连接到第一高电位节点的高电位短路状态、其中控制线连接到第一低电位的低电位短路状态、其中控制线断开连接的开路状态、和正常状态。
第一诊断线还可以包括第一诊断开关，第一诊断开关被配置成选择性地接通或断开，并且控制单元可以控制第一诊断开关接通以便诊断控制线。
第二诊断线还可以包括第二诊断开关，第二诊断开关被配置成选择性地接通或断开，并且控制单元可以控制第二诊断开关被接通，以便诊断控制线。
第一低电位节点和第二低电位节点可以接地。
第二高电位节点可以具有等于或低于第一高电位节点电位的电位。
从动负载可以是继电器。
在本公开的另一方面，还提供了包括上述控制线诊断设备的电池管理系统(BMS)。
在本公开的另一方面，还提供了一种包括上述控制线诊断设备的电池组。
有益效果
根据本公开，可以提供能够以相对低成本准确地诊断从动负载的控制线的状态的设备。
本公开还可以具有各种其它效果，并且可以从以下详细描述中理解本公开的这些和其它效果，并且将从本公开的示例性实施例变得更加显而易见。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施例并且与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是根据本公开的实施例的控制线诊断设备的电路图。
图2至图5是示出驱动器电路中所包括的控制线的四个状态的电路图。
图6至图9是示出其中驱动开关接通的操作模式中的控制线的四个可用状态的电路图。
图10至图13是示出其中驱动开关断开的操作模式的控制线的四个可用状态的电路图。
图14是根据本公开的另一实施例的控制线诊断设备的电路图。
图15是根据本公开的另一实施例的控制线诊断设备的电路图。
图16是根据本公开的另一实施例的控制线诊断设备的电路图。
最佳实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而是在允许本实用新型者为了最佳地解释而适当定义术语的基础上基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念进行解释。
因此，本文提出的描述仅仅是为了说明的目的的优选的示例，而不是为了限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其它等效和修改。
在本公开的下文描述中，当可能使本公开的主题不清楚时，将省略对并入本文的已知功能和配置的详细描述。
在整个说明书中，应当理解，术语“包括”和/或“包含”指定所陈述组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它组件，除非上下文另有明确指出。这里使用的诸如“控制单元”的术语是指处理至少一个功能或操作的单元，其可以被实现为硬件、软件或硬件和软件的组合。
还将理解，当组件被称为“连接到”另一组件时，其可以直接连接到另一个组件，或者也可以存在中间组件。
图1是根据本公开的实施例的控制线诊断设备200的电路图。
参考图1，根据本公开的当前实施例的控制线诊断设备200诊断包括在驱动器电路100中的控制线140的状态。在图1的实施例中，控制线诊断设备200诊断被配置成将电池组10电连接到负载的继电器 110的控制线140的状态。在图1中，负载是电动机30，通过在其间安置逆变器20将电动机30与电池组10电连接。
电池组10包括一个或多个电池单体1和电池管理系统(BMS)。
电池单体1是能量存储装置，并且可以是锂二次电池。然而，电池单体1的类型不限于此。电池单体1可以彼此串联或并联连接，因此可以被模块化。也就是说，电池单体1可以彼此串联、并联、或既串联又并联连接。在图1的实施例中，多个电池单体1彼此串联连接。然而，电池单体1的数量和连接类型不限于此。
BMS监视每个电池单体1的状态和电池组10的状态，并执行各种控制功能。
驱动器电路100包括从动负载110、第一高电位节点120、第一低电位节点130、控制线140和驱动开关150。在图1的实施例中，驱动器电路100是被配置成驱动继电器110的电路，并且从动负载110也可以被称为继电器110。
控制线140连接在从动负载110与驱动开关150之间，并且当驱动开关150接通时提供电流路径。
驱动开关150连接到控制线140的端部，并且可以是被配置成基于控制信号选择性地接通或断开的开关装置。驱动开关150可以被实现为各种开关装置之一。根据实施例，驱动开关150可以被实现为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。驱动开关150可以通过从下面将要描述的控制单元接收控制信号而被接通或断开。
第一高电位节点120具有比第一低电位节点130的电位更高的电位，并且当驱动开关150接通时允许电流从第一高电位节点120流经控制线140到第一低电位节点130。第一高电位节点120连接到电源 Vcc1，因此可以具有比第一低电位节点130的电位更高的电位。根据实施例，电源Vcc1可以从电池组10接收电力。
第一低电位节点130具有比第一高电位节点120的电位更低的电位，并且当驱动开关150接通时允许电流从第一高电位节点120流经控制线140到第一低电位节点130。第一低电位节点130可以连接到具有比电源Vcc1的电位更低的电位的接地GND1。
从动负载110连接到控制线140的另一端，并被配置成当电流流经控制线140时被驱动。在图1的实施例中，从动负载110是继电器 110，并且当电流流经控制线140时，接触点彼此连接，从而在电池组 10与负载之间建立电连接。
驱动开关150与第一低电位节点130相邻连接，并且从动负载110 与第一高电位节点120相邻连接。也就是说，从动负载110具有比驱动开关150的电位更高的电位。如图1所示，驱动开关150是低侧开关，并且设置在从动负载110与第一低电位节点130之间。低侧开关不同于设置在第一高电位节点120与从动负载110之间的高侧开关。
上述驱动器电路100是继电器驱动器电路100，并且驱动器电路 100中包括的控制线140用于驱动继电器110。然而，继电器110仅仅是示例，并且可以使用控制线140来驱动驱动器电路，而不是继电器 110。也就是说，本公开中所公开的驱动器电路100还可以用于驱动被配置成冷却电池的冷却风扇、冷却泵等，并且可以适用于除了电池技术以外的技术。同样地，将在下文描述的控制线诊断设备200不仅可以诊断包括在继电器驱动器电路100中的控制线140的状态，还可以诊断各种驱动器电路中包括的控制线140的状态。
根据本公开的当前实施例的控制线诊断设备200可以诊断包括在上述驱动器电路100中的控制线140的状态。根据本公开的当前实施例的控制线诊断设备200可以包括第一诊断线210、第二诊断线220、电压测量单元230和控制单元。
第一诊断线210可以连接在控制线140与第二高电位节点211之间。具体地，第一诊断线210的一端可以连接到设置在控制线140上的第一节点N1，而第一诊断线210的另一端可以连接到第二高电位节点211。第二高电位节点211具有比下面要描述的第二低电位节点221 的电位更高的电位。根据实施例，具有等于或低于电源Vcc1的电位的电位的电源Vcc2可以连接到第二高电位节点211。这里，第一节点N1是指设置在从动负载110与驱动开关150之间的电节点。
第一电阻器R1、第二电阻器R2和第一二极管D1可以设置在第一诊断线210上。第一电阻器R1、第二电阻器R2和第一二极管D1可以被配置成彼此串联连接。这里，设置在第一电阻器R1与第二电阻器R2之间的电节点可以被称为第二节点N2。第二节点N2可以用作下面要描述的电压测量单元230测量电压的节点。第一二极管D1是被配置成允许电流沿一方向流动的装置，即整流器。如图1所示，第一二极管D1可以设置在第一诊断线210上，以允许电流从第二高电位节点211流到第一节点N1，并阻止电流在相反方向上的流动。
第二诊断线220可以连接在控制线140与第二低电位节点221之间。具体来说，第二诊断线220的一端可以连接到第一节点N1，而第二诊断线220的另一端可以连接到第二低电位节点221。第二低电位节点221具有比第二高电位节点211的电位低的电位。第二低电位节点 221可以连接到接地GND2。连接到第二低电位节点221的接地GND2 和连接到第一低电位节点130的接地GND1可以是公共接地或独立接地。
电压测量单元230可以测量第二节点N2的电压。根据实施例，电压测量单元230可以包括用于测量第二节点N2电压的电压传感器(见图1)。电压测量单元230可以将测量的第二节点N2的电压传送到下面要描述的控制单元。
控制单元可以控制驱动开关150的开关操作。控制单元可以通过控制驱动开关150的开关操作来设定操作模式。此外，控制单元可以通过使用第二节点N2的电压值来诊断控制线140的状态，第二节点N2的电压值在设定的操作模式中由电压测量单元230测量。
根据实施例，控制单元可以接通驱动开关150以接收在其中驱动开关150接通的操作模式中由电压测量单元230测量的第二节点N2的电压值，断开驱动开关150以接收在其中驱动开关150断开的操作模式中由电压测量单元230测量的第二节点N2的电压值，并且通过使用所接收的电压值来诊断控制线140的状态。具体地，控制单元可以通过比较在其中驱动开关150接通的操作模式中测量的第二节点N2的电压值和在其中驱动开关150断开的操作模式中测量的第二节点N2的电压值与预制诊断表中记录的值来诊断控制线140的状态。
控制线140的状态可以基本上分为正常状态和异常状态，异常状态可以细分为高电位短路状态、低电位短路状态和开路状态，在高电位短路状态控制线140连接到第一高电位节点120，在低电位短路状态控制线140连接到第一低电位节点130，在开路状态控制线140断开。
图2至图5是示出驱动器电路100中包括的控制线140的四个状态的电路图。具体而言，图2至图5示出了图1的驱动器电路100，并且示出了控制线140的四个可用状态。
图2示出处于正常状态的控制线140(见箭头A)。图3示出处于开路状态的控制线140(见箭头B)。图4示出了处于高电位短路状态的控制线140(见箭头C)。图5示出处于低电位短路状态的控制线140 (见箭头D)。
现在将描述根据本公开的实施例制作诊断表的过程。此后，将描述根据本公开的实施例通过比较在预定操作模式测量的第二节点N2的电压值与诊断表中记录的值来诊断控制线140状态的过程。
现在将描述在其中驱动开关150接通的操作模式中在控制线140 的四个可用状态中计算第二节点N2的电压的过程。
图6至图9是示出在其中驱动开关150接通的操作模式中的控制线140的四个可用状态的电路图。
<其中驱动开关接通的操作模式和控制线的正常状态>
图6示出了其中驱动开关150接通的操作模式和控制线140的正常状态(见箭头A)。如图6所示，由于驱动开关150接通，第一节点N1连接到与第一低电位节点130连接的接地GND1。因此，电流沿图6的虚线流动。结果，第二节点N2的电压等于施加到第二电阻器R2的电压和施加到第一二极管D1的电压之和。也就是说，如以下等式所示计算第二节点N2的电压。
V(N2)＝V(D1)+V(R2)
＝V(D1)+(Vcc2-V(D1))*(R2/(R1+R2))
这里，V(D1)表示施加到第一二极管D1的电压，V(R2)表示施加到第二电阻器R2的电压。在上述方程式等式中，V(R2)可以通过基于电阻的大小分配施加到R1的电压和施加到R2的电压之和来计算。也就是说， V(R2)是(Vcc2-V(D1))*(R2/(R1+R2))。施加到第一二极管D1的电压V(D1) 基于二极管规格确定，因此可以被认为是常数。
<其中驱动开关接通的操作模式和控制线的开路状态>
图7示出了其中驱动开关150接通的操作模式和控制线140的开路状态(见箭头B)。如图7所示，由于驱动开关150接通并且控制线 140断开，第一节点N1连接到与第一低电位节点130连接的接地GND1。因此，电流沿图7的虚线流动。结果，第二节点N2的电压等于施加到第二电阻器R2的电压和施加到第一二极管D1的电压之和。也就是说，如以下等式所示计算第二节点N2的电压。
V(N2)＝V(D1)+V(R2)
＝V(D1)+(Vcc2-V(D1))*(R2/(R1+R2))
这里，V(D1)表示施加到第一二极管D1的电压，V(R2)表示施加到第二电阻器R2的电压。在上述等式中，V(R2)可以通过计算基于电阻大小分配施加到R1的电压和施加到R2的电压之和来计算。也就是说， V(R2)是(Vcc2-V(D1))*(R2/(R1+R2))。
<其中驱动开关接通的操作模式和控制线的高电位短路状态>
图8示出了其中驱动开关150接通的操作模式和控制线140的高电位短路状态(见箭头C)。如图8所示，由于驱动开关150接通并且第一高电位节点120连接到控制线140，第一节点N1的电压等于连接到第一高电位节点120的电源的电压Vcc1。连接到第二高电位节点211 的电源Vcc2的电位等于或低于连接到第一高电位节点120的电源Vcc1的电位，并且第一二极管D1被配置成允许电流仅从第二高电位节点211 流向第一节点N1。因此，第二节点N2的电压等于第二高电位节点211 的电压。也就是说，第二节点N2的电压是Vcc2。
<其中驱动开关接通的操作模式和控制线的低电位短路状态>
图9示出了驱动开关150接通的操作模式和控制线140的低电位短路状态(见箭头D)。如图9所示，由于驱动开关150接通并且第一低电位节点130连接到控制线140，第一节点N1连接到接地GND1 和GND2。因此，电流沿着图9的虚线流动。结果，第二节点N2的电压等于施加到第二电阻器R2的电压和施加到第一二极管D1的电压之和。也就是说，如以下等式所示计算第二节点N2的电压。
V(N2)＝V(D1)+V(R2)
＝V(D1)+(Vcc2-V(D1))*(R2/(R1+R2))
这里，V(D1)表示施加到第一二极管D1的电压，并且V(R2)表示施加到第二电阻器R2的电压。在上述等式中，V(R2)可以通过基于电阻大小分配施加到R1的电压和施加到R2的电压之和来计算。也就是说， V(R2)是(Vcc2-V(D1))*(R2/(R1+R2))。
现在将描述在其中驱动开关150断开的操作模式中在控制线140 的四个可用状态中计算第二节点N2的电压的过程。
图10至图13是示出在其中驱动开关150断开的操作模式中的控制线140的四个可用状态的电路图。
<其中驱动开关断开的操作模式和控制线的正常状态>
图10示出了其中驱动开关150断开的操作模式和控制线140的正常状态(参见箭头A)。如图10所示，由于驱动开关150断开，所以第一节点N1通过从动负载110连接到而与连接第一高电位节点120连接，并且通过第二诊断线220连接到连接而与第二低电位节点221连接。这里，连接到第二高电位节点211的电源Vcc2的电位等于或低于连接到第一高电位节点120的电源Vcc1的电位，并且第一二极管D1被配置成允许电流仅从第二高电位节点211流向第一节点N1。因此，第二节点N2的电压等于第二高电位节点211的电压。也就是说，第二节点N2的电压为电压是Vcc2。
<其中驱动开关断开的操作模式和控制线的开路状态>
图11示出了驱动开关150断开的操作模式和控制线140的开路状态(见箭头B)。如图11所示，由于驱动开关150断开并且控制线140 断开连接，第一节点N1通过第二诊断线220连接到第二低电位节点 221。因此，电流沿图11的虚线流动。在这种情况下，第二节点N2的电压等于施加到第三电阻器R3的电压、施加到第一二极管D1的电压和施加到第二电阻器R2的电压之和。也就是说，如以下等式所示计算第二节点N2的电压。
V(N2)＝V(R3)+V(D1)+V(R2)
＝V(D1)+V(R3)+V(R2)
＝V(D1)+(Vcc2-V(D1))*((R2+R3)/(R1+R2+R3))
这里，V(D1)表示施加到第一二极管D1的电压，V(R2)表示施加到第二电阻器R2的电压，V(R3)表示施加到第三电阻器R3的电压。在上述等式中，V(R3)+V(R2)可以通过基于电阻的大小分配施加到R1的电压和施加到R2和R3的电压之和来计算。也就是说，V(R3)+V(R2)是(Vcc2-V(D1))*((R2+R3)/(R1+R2+R3))。
<其中驱动开关断开的操作模式和控制线的高电位短路状态>
图12示出了其中驱动开关150断开的操作模式和控制线140的高电位短路状态(见箭头C)。如图12所示，由于驱动开关150断开但第一高电位节点120连接到控制线140，第一节点N1的电压等于连接到第一高电位节点120的电源Vcc1的电压。连接到第二高电位节点211 的电源Vcc2的电位等于或低于连接到第一高电位节点120的电源Vcc1的电位，并且第一二极管D1被配置成允许电流仅从第二高电位节点211 流向第一节点N1。因此，第二节点N2的电压等于第二高电位节点211 的电压。也就是说，第二节点N2的电压是Vcc2。
<其中驱动开关断开的操作模式和控制线的低电位短路状态>
图13示出了驱动开关150断开的操作模式和控制线140的低电位短路状态(见箭头D)。如图13所示，由于驱动开关150断开并且第一低电位节点130连接到控制线140，第一节点N1连接到与第一低电位节点130连接的接地GND1。因此，电流沿着图13的虚线流动。第二节点N2的电压等于施加到第二电阻器R2的电压和施加到第一二极管D1的电压之和。也就是说，如以下等式所示计算第二节点N2的电压。
V(N2)＝V(D1)+V(R2)
＝V(D1)+(Vcc2-V(D1))*(R2/(R1+R2))
这里，V(D1)表示施加到第一二极管D1的电压，并且V(R2)表示施加到第二电阻器R2的电压。在上述等式中，V(R2)可以通过基于电阻大小分配施加到R1的电压和施加到R2的电压之和来计算。也就是说， V(R2)是(Vcc2-V(D1))*(R2/(R1+R2))。
表1是示出根据本公开的实施例的诊断表。
表1
表1示出了其中记录了上文关于图6至图13所描述的两个操作模式和四个操作状态中第二节点N2的电压值的诊断表。
如诊断表中所示，在驱动开关150接通的操作模式中，由于除了高电位短路状态之外，第二节点N2的电压是相同的，因此仅可以确定控制线140是否处于正常状态、开路状态、和低电位短路状态或者高电位短路状态中的一个。也就是说，可以仅确定控制线140是否处于高电位短路状态，并且可能不确定控制线140是否处于正常状态、处于开路状态、或者处于低电位短路状态。
如诊断表所示，在其中驱动开关150断开的操作模式中，由于除了正常状态和高电位短路状态之外第二节点N2的电压不同，因此可以确定控制线140是否处于开路状态、处于低电位短路状态、或者处于正常状态和高电位短路状态之一。也就是说，在驱动开关150断开的操作模式中，可能不确定控制线140是否处于正常状态或者处于高电位短路状态。
然而，如果组合两个操作模式，则可以准确地诊断四个状态。也就是说，当驱动开关150断开时，可以确定控制线140是否处于开路状态、处于低电位短路状态、或者处于正常状态和高电位电路状态之一。然后，当驱动开关150接通时，可以确定控制线140是否处于高电位短路状态。换句话说，由于当驱动开关150断开时，不能诊断控制线140是处于正常状态或者处于高电位短路状态，但是当驱动开关 150接通时因此可能无法诊断控制线140是否处于高电位短路状态，如果两个模式组合时，可以诊断所有四个状态。
换句话说，如果使用在两个操作模式中任一操作模式测量的第二节点N2的电压能诊断控制线140的状态，控制单元可以使用在一个操作模式测量的结果来诊断控制线140的状态，并且如果仅使用在一个操作模式中测量的结果不能诊断控制线140的状态，通过组合两个操作模式的结果，控制单元可以诊断控制线140的状态。
现在将描述根据本公开的实施例的由控制线诊断设备200通过使用预制诊断表来诊断控制线140状态的过程。
首先，控制单元接通驱动开关150。在其中驱动开关150接通的操作模式中，控制单元接收由电压测量单元230测量的第二节点N2的电压。在此情况下，控制单元可以在存储装置等中存储在其中驱动开关150接通的操作模式中由电压测量单元230测量的第二节点N2的电压。
然后，控制单元断开驱动开关150。在其中驱动开关150断开的操作模式中，控制单元接收由电压测量单元230测量的第二节点N2的电压。控制单元可以在存储装置等中存储在其中驱动开关150断开的操作模式由电压测量单元230测量的第二节点N2的电压。
此后，控制单元在诊断表中检测与在其中驱动开关150接通的操作模式中由电压测量单元230测量的第二节点N2的电压基本相同的电压。如果第二节点N2的电压与诊断表中的高电位短路状态的电压基本相同，则控制单元可以将控制线140的状态诊断为高电位短路状态。否则，如果第二节点N2的电压与诊断表中的正常状态的电压、开路状态的电压和低电位短路状态的电压基本相同，则控制单元可以将控制线140的状态诊断为正常状态、开路状态和低电位短路状态之一。
然后，控制单元在诊断表中检测与在其中驱动开关150断开的操作模式中电压测量单元230测量的第二节点N2的电压基本相同的电压。如果第二节点N2的电压与诊断表中的开路状态的电压基本相同，则控制单元可以将控制线140的状态诊断为开路状态。如果第二节点 N2的电压与诊断表中的低电位短路状态的电压基本相同，则控制单元可以将控制线140的状态诊断为低电位短路状态。否则，如果第二节点N2的电压与诊断表中的正常状态的电压和高电位短路状态的电压基本相同，则控制单元可以基于其中驱动开关150接通的操作模式的诊断结果来诊断控制线140是否处于正常状态或者处于高电位短路状态。
图14是根据本公开的另一实施例的控制线诊断设备200的电路图。
参考图14，与根据先前实施例的图1所示的控制线诊断设备200 相比，根据本公开的当前实施例的控制线诊断设备200还包括在第一诊断线210上的第一诊断开关212。由于根据本公开的当前实施例的控制线诊断设备200仅进一步包括在第一诊断线210上的第一诊断开关 212并且它的其它组件与先前实施例中所描述的相同，以下描述集中在它们之间的差异。
第一诊断开关212设置在第一诊断线210上，并且可以是被配置成基于控制信号选择性地接通或断开的开关装置。第一诊断开关212 可以被实施为各种开关装置之一。根据实施例，第一诊断开关212可以被实施为MOSFET。可以通过从控制单元接收控制信号来接通或断开第一诊断开关212。
控制单元可以接通第一诊断开关212以诊断控制线140。另一方面，控制单元可以断开第一诊断开关212而不诊断控制线140。也就是说，控制单元可以控制第一诊断开关212，以在正常时间将第一诊断线 210与控制线140断开，以最小化第一诊断线210对驱动器电路100的影响，并且控制第一诊断开关212将第一诊断线210连接到控制线140 用于诊断操作。
图15是根据本公开的另一实施例的控制线诊断设备200的电路图。
参考图15，与根据先前实施例的图1所示的控制线诊断设备200 相比，根据本公开的当前实施例的控制线诊断设备200还包括在第二诊断线220上的第二诊断开关222。由于根据本公开的当前实施例的控制线诊断设备200仅进一步包括在第二诊断线220上的第二诊断开关 222并且它的其它组件与前述实施例中所描述的相同，以下描述集中在它们之间的差异。
第二诊断开关222设置在第二诊断线220上，并且可以是被配置成基于控制信号选择性地接通或断开的开关装置。第二诊断开关222 可以实施为各种开关装置之一。根据实施例，第二诊断开关222可以被实施为MOSFET。可以通过从控制单元接收控制信号来接通或断开第二诊断开关222。
控制单元可以接通第二诊断开关222以诊断控制线140。另一方面，控制单元可以断开第二诊断开关222而不诊断控制线140。也就是说，控制单元可以控制第二诊断开关222，以在正常时间将第二诊断线 220与控制线140断开，以最小化第二诊断线220对驱动器电路100的影响，并且控制第二诊断开关222将第二诊断线220连接到控制线140 用于诊断操作。
图16是根据本公开的另一实施例的控制线诊断设备200的电路图。
参考图16，与根据先前实施例的图1所示的控制线诊断设备200 相比，根据本公开的先前实施例的控制线诊断设备200还包括在第一诊断线210上的第一诊断开关212和在第二诊断线220上的第二诊断开关222。由于根据本公开的当前实施例的控制线诊断设备200仅进一步包括在第一诊断线210上的第一诊断开关212和在第二诊断线220 上的第二诊断开关222并且它的其它组件与上文在先前实施例中所描述的相同，以下描述集中在它们之间的差异。
第一诊断开关212和第二诊断开关222分别设置在第一诊断线210 和第二诊断线220上。第一诊断开关212和第二诊断开关222中的每一个可以是被配置成基于控制信号选择性地接通或断开的开关装置，可以被实施为各种开关装置之一，并且可以通过从控制单元接收控制信号而接通或断开。
控制单元可以接通第一诊断开关212和第二诊断开关222以诊断控制线140。另一方面，控制单元可以断开第一诊断开关212和第二诊断开关222而不诊断控制线140。也就是说，控制单元可以控制第一诊断开关212和第二诊断开关222在正常时间将第一诊断线210和第二诊断线220与控制线140断开，以最小化第一诊断线210和第二诊断线220对驱动器电路100的影响，并且控制第一诊断开关212和第二诊断开关222以将第一诊断线210和第二诊断线220连接到控制线140 用于诊断操作。
在上述实施例中，控制线诊断设备200被包括在BMS中，作为BMS的一部分。然而，BMS仅仅是示例，控制线诊断设备200不限于作为BMS的一部分被包括在BMS中。例如，控制线诊断设备200可以被配置成附加设备，或者可以包括在除了BMS或电池组10之外的控制装置中。
在本公开中，为了执行上述控制逻辑，控制单元可以选择性地包括本领域公知的处理器、专用集成电路(ASIC)、芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理装置等。
可以组合控制单元的控制逻辑中的两个或多个，并且组合的控制逻辑可以用计算机可读代码书写并记录在计算机可读记录介质上。
记录介质不限于任何类型，只要记录介质可由包括在计算机中的处理器访问。例如，记录介质包括选自只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁带、硬盘、软盘和光学数据记录装置中至少一个。
计算机可读代码可以被调制成载波信号并且以特定的定时被包括在通信载体中，并且可以以分布的方式存储在网络耦合的计算机中并由其执行。用于实施组合控制逻辑的功能程序、代码和代码段可以由本领域普通程序员容易地解释。
在本公开的各种实施例中，使用“单元”命名的组件应被理解为功能上可区分的组件，而不是物理上可区分的组件。因此，每个组件可以选择性地与另一组件集成，或者可以被分割为子补码以有效地执行控制逻辑。然而，即使当组件被集成或分割时，本领域的普通技术人员将会理解，只要其功能被不断地维持，集成的或分开的组件应被解释为被包括在本公开的范围内。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，尽管指示本公开的优选实施例，详细描述和具体示例仅是通过说明的方式给出的，因为通过本文的详细描述，在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将是显而易见。

Claims (9)

1.一种用于诊断驱动器电路的控制线的控制线诊断设备，在所述驱动器电路中，当具有高于从动负载的电位的电位的驱动开关接通时，由于从第一高电位节点流经所述控制线到第一低电位节点的电流，驱动所述从动负载，所述控制线诊断设备包括：
第一诊断线，所述第一诊断线一端连接到设置在所述控制线上的第一节点，另一端连接到第二高电位节点，并且所述第一诊断线包括彼此串联连接的第一电阻器、第二电阻器和第一二极管；
第二诊断线，所述第二诊断线一端连接到所述第一节点，另一端连接到第二低电位节点，并且所述第二诊断线包括第三电阻器；
电压测量单元，所述电压测量单元被配置成测量设置在所述第一电阻器与所述第二电阻器之间的第二节点的电压；以及，
控制单元，所述控制单元被配置成通过控制所述驱动开关而设定预定操作模式，并通过使用在所设定的操作模式中由所述电压测量单元测量的所述第二节点的电压值来诊断所述控制线的状态，
其中，所述第一二极管设置在所述第一诊断线上以允许电流从所述第二高电位节点向所述第一节点流动。
2.根据权利要求1所述的控制线诊断设备，其中，所述控制线的状态是以下之一：
高电位短路状态，其中所述控制线连接到所述第一高电位节点；
低电位短路状态，其中所述控制线连接到所述第一低电位节点；
开路状态，其中所述控制线断开连接；以及
正常状态。
3.根据权利要求1所述的控制线诊断设备，其中，所述第一诊断线还包括被配置成选择性地接通或断开的第一诊断开关，以及
其中，所述控制单元控制所述第一诊断开关接通，以便诊断所述控制线。
4.根据权利要求1所述的控制线诊断设备，其中，所述第二诊断线还包括被配置成选择性地接通或断开的第二诊断开关，以及
其中，所述控制单元控制所述第二诊断开关接通，以便诊断所述控制线。
5.根据权利要求1所述的控制线诊断设备，其中，所述第一低电位节点和所述第二低电位节点接地。
6.根据权利要求1所述的控制线诊断设备，其中，所述第二高电位节点具有等于或低于所述第一高电位节点的电位的电位。
7.根据权利要求1所述的控制线诊断设备，其中，所述从动负载是继电器。
8.一种电池管理系统BMS，包括权利要求1至7中任一项所述的控制线诊断设备。
9.一种电池组，包括权利要求1至7中任一项所述的控制线诊断设备。
CN201690000670.6U 2015-08-26 2016-07-01 控制线诊断设备、电池管理系统和电池组 Active CN208959328U (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0120325 2015-08-26
KR1020150120325A KR101893246B1 (ko) 2015-08-26 2015-08-26 제어라인 진단 장치
PCT/KR2016/007140 WO2017034144A1 (ko) 2015-08-26 2016-07-01 제어라인 진단 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN208959328U true CN208959328U (zh) 2019-06-11

Family

ID=58100616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201690000670.6U Active CN208959328U (zh) 2015-08-26 2016-07-01 控制线诊断设备、电池管理系统和电池组

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10114047B2 (zh)
KR (1) KR101893246B1 (zh)
CN (1) CN208959328U (zh)
WO (1) WO2017034144A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101893246B1 (ko) * 2015-08-26 2018-08-30 주식회사 엘지화학 제어라인 진단 장치
CN107161079A (zh) * 2017-06-08 2017-09-15 芜湖艾卡汽车技术有限公司 一种车辆故障报警器
KR102469820B1 (ko) * 2018-06-08 2022-11-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전기 부하를 위한 구동 장치, 그것을 포함하는 전기 자동차 및 전기 부하의 오픈 고장을 검출하는 방법
KR102591107B1 (ko) * 2018-08-10 2023-10-17 주식회사 엘지에너지솔루션 전기 부하를 위한 구동 장치, 그것을 포함하는 전기 자동차 및 전기 부하를 구동하기 위한 방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH074644Y2 (ja) * 1989-11-10 1995-02-01 アルプス電気株式会社 負荷制御回路の自己診断回路
EP1541422A1 (en) * 2002-08-01 2005-06-15 Japan Storage Battery Co., Ltd. Vehicle power source device and vehicle using the power source device
US6977483B2 (en) * 2002-08-23 2005-12-20 Nissan Motor Co., Ltd. Battery pack malfunction detection apparatus and method for detecting a disconnection at a connecting line between a given cell and a corresponding detection terminal
JP4391883B2 (ja) 2004-05-19 2009-12-24 住友重機械工業株式会社 移動体位置制御装置及びこの制御装置を用いたステージ装置
US7183934B2 (en) * 2005-03-23 2007-02-27 Robertshaw Controls Company Diagnostic circuit
JP5076812B2 (ja) * 2006-12-18 2012-11-21 日産自動車株式会社 異常診断装置
EP1936777B1 (en) 2006-12-18 2017-11-01 Nissan Motor Ltd. Abnormality Diagnostic Device
KR101458128B1 (ko) * 2012-03-19 2014-11-12 주식회사 엘지화학 고장 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치 및 이를 이용한 고장 진단 방법
DE102012015911B3 (de) * 2012-08-10 2013-10-24 Audi Ag Diagnoseeinrichtung zur Überprüfung einer Steuersignalleitung
JP6291979B2 (ja) * 2013-04-03 2018-03-14 株式会社デンソー 自己診断機能を有する入力回路
KR101893246B1 (ko) * 2015-08-26 2018-08-30 주식회사 엘지화학 제어라인 진단 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170024817A (ko) 2017-03-08
US20180067149A1 (en) 2018-03-08
KR101893246B1 (ko) 2018-08-30
WO2017034144A1 (ko) 2017-03-02
US10114047B2 (en) 2018-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102059076B1 (ko) 스위치 부품의 고장 진단 장치 및 방법
CN107933313B (zh) 用于诊断高压电气系统中的接触器健康的方法和系统
CN104471417B (zh) 用于诊断电池胞平衡电路的故障的设备和方法
CN208959328U (zh) 控制线诊断设备、电池管理系统和电池组
CN107240944B (zh) 开关故障诊断装置、电池组、电力系统以及故障诊断方法
CN105305780B (zh) 半导体装置以及电力变换装置
CN105823926B (zh) 电动车辆的总线泄漏电阻的估算
CN105459832B (zh) 用于高电压泄漏检测的系统和方法
JP5448661B2 (ja) 電池制御装置および電力装置
CN210119534U (zh) 多协议快充测试装置
CN111670368A (zh) 诊断开关的设备和方法
JP2016134948A (ja) 電源システム
JP2012078136A5 (ja) 組電池システム、昇圧手段の異常診断方法、電池監視ｉｃ、半導体装置、及び半導体装置の昇圧手段の異常診断方法
CN105738833B (zh) 一种诊断汽车电池健康状况的方法及诊断仪
KR20200050899A (ko) 배터리 진단 장치
CN105991117A (zh) 功率开关设备
CN113646988A (zh) 连接盒、电动汽车的测试台架、控制方法及装置
KR101858321B1 (ko) 셀 밸런싱 회로의 고장 진단 장치 및 방법
KR102050529B1 (ko) 제어라인 진단 장치
KR20220105949A (ko) 버스바 진단 장치, 배터리 팩, 에너지 저장 시스템 및 버스바 진단 방법
KR20210104458A (ko) 배터리 장치 및 전류 센서 진단 방법
CN110361670A (zh) 电压检测装置
EP4016788A1 (en) Battery pack including plurality of current paths
CN113711460B (zh) 电路诊断设备和包括该电路诊断设备的电池组
KR101383812B1 (ko) 개폐기 모터 구동 모의 시험 장치

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211206

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: LG Energy Solution,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG CHEM, Ltd.